专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; 未缴年费; |
专利有效性 | 失效专利 | 当前状态 | 权利终止 |
申请号 | CN03145998.6 | 申请日 | 2003-07-18 |
公开(公告)号 | CN1286650C | 公开(公告)日 | 2006-11-29 |
申请人 | 精工爱普生株式会社; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 朝内昇; 小杉康彦; | 第一发明人 | 朝内昇 |
权利人 | 精工爱普生株式会社 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 精工爱普生株式会社 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份: | 城市 | 当前专利权人所在城市: |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:日本东京都 | 邮编 | 当前专利权人邮编: |
主IPC国际分类 | B41J2/175 | 所有IPC国际分类 | B41J2/175 ; G01F23/28 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 19 | 专利文献类型 | C |
专利代理机构 | 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 | 专利代理人 | 陆锦华; |
摘要 | 在容纳记录材料的墨盒中,检测记录材料的状态,但检测的可靠性低。墨盒(10)设有检测有无墨 水 的 传感器 (17),从 打印机 (20)的控制装置(22)通过无线向墨盒(10)发送检测指示和检测条件。墨盒(10)接受该指示,用传感器控制部分(19),在指示的检测条件下驱动传感器(17),使之振动。传感器(17)与谐振室(18)相邻,因此,其振动 频率 受谐振室(18)的谐振频率的控制。谐振频率根据谐振室(18)内有无墨水而不同,因此,若检测谐振频率,则可知谐振室(18)内有无墨水及墨盒(10)的墨水余量。同时,从墨盒输出检测条件,校验是否在指示的检测条件下进行了检测,从而保证正确的检测。 | ||
权利要求 | 1.一种墨盒,装载在印刷装置上,具备容纳用于印刷的记录材料的 容纳室,其中,所述墨盒具备: |
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说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种具有容纳用于印刷的记录材料的容纳室的墨盒,更具 体的说,涉及一种内置传感器的墨盒和与该墨盒交换信息的技术。 背景技术象喷墨打印机那样将墨水喷到纸上进行记录的印刷装置(打印机)或 使用调色剂来进行印刷的印刷装置等被广泛使用。在这种印刷装置的墨盒 中,具有容纳墨水或调色剂等记录材料的容纳室。对于印刷装置来说,记 录材料的余量管理成为重要技术,最近,不仅在印刷装置侧通过软件对使用 量进行计数来进行管理,而且还在墨盒中设置传感器来直接进行测量(例 如,参照日本专利特开2001-147146号公报)。 作为传感器,虽然能够考虑各种类型,但是,如果要检测的记录材料 是导电性墨水,则可以通过电阻值来测量墨水余量,也可以通过在设于容 纳室内的谐振室中设置压电元件等,测定压电元件的谐振频率,从而测定 谐振室内有无记录材料。而且,还可以考虑测定墨水等记录材料的温度、 粘度、湿度、粒度、色调、余量、压力等。此时,分别配合各物理性质来 使用专用传感器即可。例如,若为温度,则是热敏电阻或热电偶,若为压 力,则是压力传感器等。 但是,在设有这种传感器的墨盒中,传感器的检测条件是不变的,因 此,有时无法充分提高检测的可靠性。例如,在设有检测容纳室内有无记 录材料的传感器的情况下,若改变记录材料的成分,则最佳检测条件有时 会变化,但在现有的墨盒中,若在这种情况下不改变用于检测的电路结 构,则无法充分保证检测的可靠性。然而,每次调整电路结构时则存在导 致手续繁琐和成本变高的问题。 另外,在现有墨盒中,检测结果例如仅为有无墨水等两个值的情况 下,若检测电路出现了故障,但还在继续输出某一信号时,则难以检测出 发生了故障。因此,还存在无法充分评价检测结果可靠性的问题。 发明内容本发明的装置的目的在于解决上述问题,对于具备传感器的墨盒而 言,可以灵活地对应于检测条件的改变,并确保检测结果的可靠性。 至少解决部分上述问题的本发明的装置是一种墨盒,装载在印刷装置 上,具有盛放用于印刷的记录材料的容纳室,其特征在于,具备: 检测所述容纳室内的所述记录材料的状态传感器,该传感器可以改变 检测的条件来检测所述记录材料的状态; 条件接受装置,对于该传感器的检测条件,接受来自外部的指定; 检测装置,在所述指定的检测条件下使所述传感器动作,从而进行所 述检测;以及 输出装置,输出根据所述指定的检测条件而检测的结果。 这种墨盒具备检测容纳室内的记录材料状态的传感器,一旦从外部接 受关于该传感器的检测条件的指定,就在所指定的条件下进行检测。从而 输出检测结果。因此,在检测容纳室内的记录材料状态时,不是在固定的 检测条件下进行检测,而是能够接受适用于检测的条件指定来进行检测。 其结果,可提高检测精度。 这里,可以将输出装置用于输出对应于指定的检测条件的数据和检测 结果的装置。 这种墨盒将对应于检测条件的数据(包含检测条件本身)与检测结果 一起输出,因此,可以从对墨盒进行检测指示的一侧校验检测结果的可靠 性。 作为这种墨盒的记录材料,可以是用于喷墨打印机等的规定颜色的墨 水、或用于复印机、传真机或激光打印机的调色剂。 另外,作为传感器,可以利用检测容纳室内有无记录材料的传感器, 也可以利用检测记录材料余量的传感器。当然,还可以使用至少检测记录 材料的温度、粘度、湿度、粒度、色调、余量及压力中的一个的传感器。 此外,作为输出装置,可以是通过无线通信来输出检测结果的装置。 利用无线通信可以提高墨盒的设置自由度。 而且,作为这种传感器,还可以使用谐振状态随记录材料的状态而变 化的压电元件。此时,向压电元件施加激励脉冲后,检测压电元件响应该 激励脉冲的振动,从而,可以根据压电元件的谐振状态来检测记录材料的 状态。这里,谐振状态可用压电元件的谐振频率来掌握。谐振频率可作为 压电元件的1个以上振动的所需时间来进行检测。 在内置使用这种压电元件的传感器的墨盒中,检测条件可具体化为对 测量压电元件进行振动所需时间的振动数的指定。此时,墨盒检测指定的 振动数的所需时间,同时,将与测量所用的振动有关的数据和检测时间一 起输出。 用于检测的振动数可通过开始测量的振动位置和结束测量的振动位置 来指定。与振动有关的数据也可以根据指定的振动开始位置和结束位置来 确定,例如可以作为其间的所需时间来确定。 作为这种墨盒,通过所具备的存储器来存储与容纳室内盛放的记录材 料的状态对应的参数的墨盒也很有用。 在这种墨盒中,可以通过无线通信来指定检测条件等。为此,墨盒中 也可以具备通过无线收发数据的无线通信装置。另外,检测结果也可以通 过无线输出。 这种无线通信装置中通常具备用于进行通信的环形天线。在进行通信 时,在该天线中感应电动势。这里,也可以利用该电动势向墨盒内供电。 这样,墨盒不必在其内具备电池等,从而可简化结构。 使用本发明墨盒的印刷装置的发明是一种印刷装置,其中,装载具备 盛放印刷所用记录材料的容纳室的墨盒,其特征在于, 所述墨盒具备: 检测所述容纳室内的所述记录材料的状态的传感器,该传感器可以改 变检测的条件来检测所述记录材料的状态; 条件接受装置,对于该传感器的检测条件,接受来自外部的指定; 检测装置,在所述指定的检测条件下使所述传感器动作,从而进行所 述检测;以及 输出装置,输出根据所述指定的检测条件而检测的结果, 而该印刷装置还具备: 条件指定装置,指定所述检测条件; 输入装置,输入从所述墨盒的输出装置输出的检测结果;以及 判断装置,对该检测结果进行判断。 在该印刷装置中,墨盒在由印刷装置指定的检测条件下检测记录材料 的状态,并输出检测结果。因此,检测容纳室内的记录材料状态时,不是 在固定的检测条件下进行检测,而是可以从印刷装置接受适于检测的条件 指定,来进行检测。其结果,可以提高检测精度,还可以确保作为印刷装 置的可靠性。 在这种印刷装置中,作为所述墨盒的所述输出装置可以考虑将对应于 所述指定检测条件的数据与所述检测结果一起输出的结构; 作为该印刷装置的所述输入装置可以考虑将所述数据与从所述墨盒的 输出装置输出的检测结果一起输入的结构; 另外,作为该印刷装置的所述判断装置也可以考虑将输入的所述数据 与由所述条件指定装置指定的检测条件进行对照,并在两者对应的情况 下,设该检测结果为有效,进而进行与所述记录材料的状态有关的规定处 理的结构。 在该印刷装置中,在印刷装置侧,将对应于从墨盒接受的检测条件的 数据与自己指定的检测条件进行对照,并在对应的情况下,设检测结果为 有效,进而进行与记录材料的状态有关的规定处理。所述规定处理,例如 在检测有无记录材料时,可以是记录材料的余量计算、该计算公式的校正 (校准)等各种处理。相反,在对照两者后不对应的情况下,设检测结果 为无效,进而进行向用户警告检测结果无效的处理。 本发明可以作为与具备盛放印刷所用记录材料的容纳室的墨盒交换信 息的方法实施。该第一方法的特征在于, 从墨盒的外部指定设置于所述墨盒中并对所述容纳室内的所述记录材 料的状态进行检测的传感器的检测条件; 将根据该指定的检测条件、使用所述传感器在所述墨盒中进行的检测 结果输出到进行指定的外部。 根据这种信息交换方法,从墨盒的外部指定传感器的检测条件,并从 墨盒一侧输出检测结果。接受检测结果的一侧可以接受在由自己指定的检 测条件下进行的检测结果。 另外,与具备盛放印刷所用记录材料的容纳室的墨盒交换信息的第二 方法的特征在于, 从墨盒的外部指定设置于所述墨盒中并对所述容纳室内的所述记录材 料状态进行检测的传感器的检测条件; 将根据该指定的检测条件、使用所述传感器在所述墨盒中进行的检测 结果与对应于所述指定的检测条件的数据一起输出到所述墨盒的外部; 校验该输出的数据与所述指定的检测条件的对应,从而判断所述检测 结果的有效性。 根据这种信息交换方法,从墨盒的外部指定传感器的检测条件,并从 墨盒侧一起输出对应于检测条件的数据和检测结果。接受该检测结果和数 据的一侧,通过对数据与指定的检测条件的对应进行校验,来判断检测结 果的有效性。从而,能够提高与墨盒间的信息交换的可靠性。 附图说明 图1是本发明实施方式的墨盒10的示意性结构说明图。 图2是将本发明实施方式的墨盒侧与打印机侧的处理联系起来的流程图。 图3是本发明实施方式中的检测有无墨水的原理说明图。 图4是本发明一个实施例的打印机200内部结构的结构示意图。 图5是实施例的打印机200中的控制装置222的内部结构框图。 图6是实施例的检测存储模块121的外观说明图。 图7是检测存储模块121向实施例的墨盒111的安装状态说明图。 图8是检测存储模块121的内部结构框图。 图9是装载在载体210上的墨盒111至116与收发信部分230的关系 说明图。 图10是在检测存储模块121中的EEPROM166内部存储的信息说明图。 图11是检测存储模块121中的处理的示意性流程图。 图12是第三过程中的各部分动作时序图。 图13是通过驱动指示DRIV实际施加到压电元件153上的电压与压 电元件153的振动状态说明图。 图14是实施例中的检测处理程序流程图。 具体实施方式下面,说明本发明的实施方式。图1是发明的实施方式的墨盒10与 装载墨盒10的打印机20的收发信装置30的示意性结构说明图。省略从印 刷头25向由压纸滚筒24传输的纸T喷出墨水后进行印刷的打印机20的 内部结构等,但在打印机20内的控制装置22中,对在印刷中所用的墨水 量等数据进行运算,并经收发信装置30将这些数据发送到墨盒10侧。与 墨盒10之间的数据的接收和发送是通过无线通信进行的,但即使是有线 也无妨。无线通信方式,虽然在本实施方式中为电磁感应方式,但也可以 采用其它方式。 墨盒10中具备控制通信的通信控制部分12、向存储器14读写数据的 存储器控制部分15、使用压电元件的传感器17、驱动传感器17和利用传 感器17检测墨水余量的传感器控制部分19。使用传感器17检测墨水余量 是按如下步骤进行的。传感器17安装在设于墨水容纳室16中的谐振室18 中,若向图中没有表示的电极施加驱动电压,则作为压电元件的传感器17 失真(歪む)、变形。若从该状态释放积在压电元件中的电荷,则失真的 能量被释放出来,从而,元件会自由振动。因为传感器17设置在邻近谐 振室18的位置上,所以,该自由振动频率受谐振室18的谐振频率的控 制。谐振室18的谐振频率在谐振室内存在墨水的情况与不存在墨水的情 况下不同,因此,只要检测谐振频率,就能够知道谐振室18内有无墨水 及墨盒10中的墨水余量。 图2是将传感器控制部分19的处理和打印机20侧的控制装置22的 处理对应起来表示的示意性流程图。传感器控制部分19实际上由使用门 阵列等的电路实现,但为了便于理解,根据流程图来说明该处理内容。根 据来自打印机20的控制装置22的指示,检测墨水余量(步骤S5)。此 时,控制装置22不仅指示检测墨水余量,而且还指定检测条件(在后面 详细描述)。墨盒10经通信控制部分12,接受检测墨水余量的指示和检 测条件的指定(步骤S10)。 接受到检测条件的指定的传感器控制部分19,作为检测条件,设定测 量开始脉冲和结束的测量脉冲数(步骤S11)。如上所述,通过谐振频率 进行的检测是,对于进行该测量的传感器17的振动,将第几个脉冲为开 始脉冲,从开始脉冲通过几个脉冲来进行测量的指定。在本例中,开始脉 冲指定为第一脉冲,测量脉冲数指定为4个脉冲。当然,也可以指定开始 脉冲和结束脉冲(此时,结束脉冲指定为第5个脉冲)。在图3中示意性 地表示基于谐振的传感器17的振动与测量开始脉冲、测量脉冲数、结束 脉冲的关系。 完成检测条件的设定后,传感器控制部分19接着将驱动脉冲输出到 传感器17中(步骤S12)。其结果,如上所述,作为压电元件的传感器 17受激发而振动,并且在失去电压施加后,以随谐振室18的状态而变化 的谐振频率谐振。因此,传感器控制部分19等待,直到检测到作为检测 条件设定的开始脉冲为止,(步骤S13),并且,一旦检测到开始脉冲 (图3,时刻t1),就开始计时(步骤S14)。 之后,传感器控制部分19待机,直到检测到结束脉冲为止(步骤 S15),并在检测到事先设定的脉冲数时(在实施例中为4个脉冲),结 束计时,进行输出计数值的处理(步骤S16)。此时,还一并输出检测结 束位置(在图3中为时刻t2)的脉冲数。所谓检测结束位置的脉冲数是在 开始脉冲(在本例中为谐振的第一脉冲)上加上测量所需脉冲数(在本例 中为4个脉冲)后的值,在图3所示的实例中,为第5脉冲。 如果传感器控制部分19经通信控制部分12输出计数值和检测脉冲 数,则打印机20的控制装置22接受该检测结果(步骤S20),并核对同 计数值一起接受的脉冲数,判断是否与事先指定的检测条件一致(步骤 S30)。在本例中,从墨盒10侧的传感器控制部分19接受的是对应于结 束脉冲位置的脉冲数,因此,控制装置22从由自己指定的检测条件(步 骤S5)求出结束脉冲位置,并用此与接受的脉冲数相比,判断检测条件是 否一致。当然,指定开始脉冲和结束脉冲,并与检测结果一起接受检测所 需脉冲数来进行校验也无妨。 如果能够判断出检测条件一致,则可判断为所进行的检测是正常的 (步骤S40),从而,将传感器17的墨水余量的检测结果用于之后的处理 中。例如,如果检测结果表示谐振室18中已经没有墨水的状态,则打印 机20的控制装置22设墨水余量低于谐振室18的水平,并用于之后的墨水 余量管理中。另一方面,当判断出检测条件不一致时,判断为检测中出现 了错误(步骤S50),从而,不将该检测结果用于之后的处理中。 根据以上说明的本发明实施方式,在墨盒10中,可检测容纳室16内 的墨水状态(这里为有无墨水),而且在由墨盒10外部的打印机20的控 制装置22侧指定的条件下进行该检测。因此,检测条件不固定,可弹性 地对应于状态的变化。例如,即使因改变了容纳室16中所容纳的墨水成 分,使检测的最佳条件变化时,也可弹性地与之对应。另外,在本实施例 中,墨盒10与打印机20侧的数据交换通过无线通信来进行,从而,能够 与为印刷而移动的墨盒10进行稳定的数据交换,而不用担心接点接触不 良等。而且,在本实施例中,将与从外部指定的检测条件有关的数据和检 测结果一起输出,并在指定检测条件侧(控制装置22)进行校验,因此, 能够保证包含了数据通信的检测整体的高可靠性。 下面,说明本发明的实施例。第一实施例适于喷墨打印机。图4是以 与打印机200的动作相关的部分为主,示意性地表示其结构的说明图。另 外,图5是以打印机200的控制装置222为主,表示其电气结构的说明 图。如图4所示,打印机200从印刷头211至216将墨滴喷到由供纸单元 203供应并被压纸滚筒225传送的纸T上,从而在纸T上形成图像。压纸 滚筒225通过从送纸马达240经齿轮系241传递的驱动力驱动、旋转。由 编码器242检测该压纸滚筒的旋转角度。印刷头211至216设置于在纸T 的幅方向往复移动的载体210上。该载体210连接在由步进马达223驱动 的传送带221上。传送带221为无端带,被架设在步进马达223和设置在 其相对侧的滑轮229之间。因此,步进马达223旋转时,载体210随传送 带221的移动,沿着用于传送的导轨224往复移动。 下面,说明装载在载体210上的6种颜色的墨盒111至116。6种颜 色的墨盒111至116,其基本结构相同,而容纳在其内部容纳室中的墨水 成分、即颜色各不相同。在墨盒111至116中,分别容纳黑色墨水 (K)、青色墨水(C)、品红色墨水(M)、黄色墨水(Y)、淡青色墨 水(LC)、淡品红色墨水(LM)。淡青色墨水(LC)、淡品红色墨水 (LM)分别是将染料浓度调整到青色墨水(C)、品红色墨水(M)的 1/4的淡色墨水。在这些墨盒111至116中,安装有在后面将详细说明其结 构的检测存储模块121至126。检测存储模块121至126可通过无线通信 与打印机200侧的控制装置222进行数据交换等。在第一实施例中,检测 存储模块121至126被安装在墨盒111至116的侧面上。 打印机200设有用于通信的收发信部分230,以便通过无线,与检测 存储模块121至126进行数据交换。收发信部分230与其它电子部件、例 如送纸马达240、步进马达223、编码器242等一起连接在控制装置222 上。此外,在控制装置222上还连接着位于打印机200前表面的操作面板 245的各种开关247和LED248。 如图5所示,该控制装置222具备控制打印机200整体的CPU251、 存储其控制程序的ROM252、用于暂时保存数据的RAM253、作为与外部 设备的接口的PIO254、用于管理时间的定时器255、以及存储用于驱动印 刷头211至216的数据的驱动缓冲器256等,并由总线257将它们彼此连 接。除这些电路元件外,控制装置222中还设有振荡器258和分配输出器 259等。分配输出器259将从振荡器258输出的脉冲信号分配给6个印刷 头211至216的公共端子。印刷头211至216从驱动缓冲器256侧接受 开、关(喷出、不喷出墨水)数据,并在从分配输出器259接受驱动脉冲 的时刻,根据从驱动缓冲器256侧输出的数据,从对应的喷嘴喷出墨水。 在控制装置222的PIO254上,除已说明的步进马达223、送纸马达 240、编码器242、收发信部分230、操作面板245外,还连接着将应印刷 的图像数据输出到打印机200中的计算机PC。因此,在印刷时,计算机 PC确定应印刷的图像,向打印机200输出进行了增强光泽、颜色变换、半 调色等处理的数据。打印机200,通过步进马达223的驱动量来检测载体 210的移动位置,同时,用来自编码器242的数据确认送纸的位置,并与 这些对应,将从计算机PC接收的数据展开为应从印刷头211至216的喷 嘴喷出的墨水的开、关数据,并驱动驱动缓冲器256和分配输出器259。 控制装置222可以经连接于PIO254上的收发信部分230,利用无线 与装载在墨盒111至116上的检测存储模块121至126进行数据交换。为 此,收发信部分230设有将来自PIO254的信号变换为规定频率的交流信 号的RF变换部分231和接受来自RF变换部分231的交流信号的环形天线 233。若向环形天线233施加交流信号,并在其附近配置同样的天线时, 则通过电磁感应,在另一天线中有电信号被激发。在本实施例中,因为无 线的通信距离限于打印机内部的距离,所以,采用利用电磁感应的无线通 信方法。另外,在实施例中,在收发信侧分别准备1个用于无线通信的天 线,并且发送和接收都使用着同一天线,但也可以至少在一侧分离用于发 送的天线和用于接收的天线,作为专用天线。另外,在本实施例中,墨盒 侧的动作功率通过在通信中使用的天线间的电磁感应来获得,但另外单独 设置用于获得功率的天线也无妨。 下面,说明墨盒111侧的检测存储模块121的结构。图6是从正面和 侧面表示的检测存储模块121至126的外观图。装载在各墨盒111至116 上的检测存储模块121至126除存储在内部的ID号以外完全相同,因 此,如下说明检测存储模块121。如图所示,检测存储模块121由在薄膜 上的基板131中以金属薄膜图形方式形成的天线133、装有后述的各种功 能的专用IC芯片135、检测有无墨水的传感器模块137和连接这些的接线 图形139等构成。 图7是表示将检测存储模块121安装在墨盒111上的状态端面图。如 图所示,检测存储模块121通过粘接剂或双面带等的粘接层141,被安装 在墨盒111的侧面。此时,设于基板131背面的传感器模块137插在位于 墨盒111侧面上的开143中。传感器模块137内部形成有谐振室151, 而在该谐振室151的一个侧壁上粘有作为传感器动作的压电元件153。 说明检测存储模块121的内部结构。图8是检测存储模块121的内部 结构框图。如图所示,检测存储模块121在专用IC芯片135内具备RF电 路161、电源部分162、数据分析部分163、EEPROM控制部分165、 EEPROM166、检测控制部分168、驱动控制部分170、放大器172、比较 器174、振荡器175、计数器176、输出部分178、两个晶体管Tr1、Tr2、 电阻R1、R2等。 RF电路161,是对在天线133中利用电磁感应发生的交流信号进行检 波并输入的电路,将通过检波取出的功率分量输出到电源部分162中,将 信号分量输出到数据分析部分163中。另外,RF电路161还具有如下功 能:即,接受来自后述的输出部分178的信号,将该信号调制成交流信 号,经天线133发送到打印机200侧的收发信部分230中。电源部分162 使用从RF电路161接收到的功率分量,使其稳定后,作为专用IC芯片 135内部的电源和传感器模块137的电源输出。因此,墨盒111至116中 没有搭载干电池等电源。另外,在图中虽然没有特别表示,但是,也可以 在收发信部分230通过信号供应功率的时间较有限的情况下,设置存储由 电源部分162生成的稳定电源的电容等电荷存储元件。电荷存储元件也可 以设置在电源部分162的前段。 数据分析部分163对从RF电路161接受到的信号分量进行分析,粗 略地取出命令和数据。数据分析部分163基于分析结果,控制是与 EEPROM166交换数据、还是与传感器模块137交换数据。数据分析部分 163根据分析数据的结果,进行与EEPROM166的数据交换或与传感器模 块137的数据交换等,但为此,还必需进行对作为交换对象的墨盒进行识 别的处理等。数据分析部分163还进行这些处理。该处理的细节将会在后 面描述,但基本上如图9A、9B所示,通过各墨盒中存储的ID和装载在载 体210上的各墨盒对于收发信部分230位于什么样的位置等信息来识别墨 盒。图9A是各墨盒111至116和安装在其中的检测存储模块121至126 与收发信部分230的位置关系的立体说明图,图9B是从两者的宽度方面 表示的墨盒与收发信部分230的关系说明图。 在进行识别墨盒的处理时,控制装置222向收发信部分230所在的一 侧传送载体210。载体210与收发信部分230相对的位置被设置在印刷范 围之外。如图9所示,在本实施例中,检测存储模块121至126安装在墨 盒111至116的侧面,通过载体210移动,使最多两个检测存储模块进入 到可与收发信部分230进行发送的范围内。在该状态下,数据分析部分 163经收发信部分230接受来自控制装置222的请求,进行墨盒的识别处 理、对存储器的存取处理或与传感器模块137的交换处理等。下面用流程 图来说明处理的细节。 在确定了交换数据的墨盒后,实际上与EEPROM166进行数据交换的 情况下,数据分析部分163在指定读写地址和进行读出还是写入、以及写 入数据时,将该数据传递给EEPROM控制部分165。接到这些指定和数据 的EEPROM控制部分165向EEPROM166输出地址和读写的指定,从 而,进行写入数据或从EEPROM166读出数据等处理。 图10表示EEPROM166内部的数据结构。如图10A所示, EEPROM166内部大致上分为两个部分,存储器空间的前半部分是读写墨 水余量等数据的用户存储器和存储分类代码的可读写区域RAA。另外,存 储器空间的后半部分是写入用来确定墨盒的ID信息的读出专用区域 ROA。 对读出专用区域ROA的写入是在具备EEPROM166的检测存储模块 121至126被安装在墨盒111至116上之前,例如,在制造检测存储模块 的过程、或制造墨盒的过程中进行的。因此,从打印机200的主体侧,对 于存储在可读写区域RAA中的数据,能够进行数据的读出和写入,但对 于读出专用区域ROA,虽然能够进行数据的读取,但不能进行数据的写 入。 用来写入各墨盒111至116的墨水余量信息等的可读写区域RAA的 用户存储器,从打印机200主体侧读取墨水余量信息,并且,可以用于在 余量没有多少时向用户发出警告的处理中。在分类代码的存储区域中存有 用于区别墨盒种类等的各种代码,用户可以独自使用这些代码。 存储在读出专用区域ROA中的ID信息,是关于安装检测存储模块的 墨盒的制造信息等。作为ID信息,如图10B所示,存有与制造墨盒111 至116的年、月、日、时、分、秒以及场所有关的信息。这些全都写在大 小为4~8bit左右的区域中,因此,整体占40bit~70bit左右的存储区 域。在接通打印机200的电源后,打印机200的控制装222从检测存储 模块121至126中读取包含各墨盒111至116的制造信息的ID信息,从 而,例如能够在墨盒的有效期已到期或就要到期时,向用户发出警告。 当然,检测存储模块121的EEPROM166中也可以适当含有上述信息 以外的信息。另外,EEPROM166整体也可以是可改写区域。此时,上述 墨盒的制造信息等的ID信息等,也可以采用EEPROM166、NAND型闪 存ROM等电可擦写的存储器来构成。在本实施例中,使用连续型(serial type)存储器来作为EEPROM166。 另外,与传感器模块137进行交换时,数据分析部分163首先对计数 器176进行清零,同时,从控制装置222接受检测条件,并将此设定在检 测控制部分168中。检测控制部分168接受该设定,进行从传感器模块 137的压电元件153中所得信号的第几个(称为开始脉冲)开始通过多少 个脉冲来进行测量的设定。接着,数据分析部分163向驱动控制部分170 发出输出驱动信号的指令。驱动控制部分170接受该指令后,向晶体管 Tr1、Tr2输出驱动信号,并向压电元件153施加驱动电压。其结果,在压 电元件153中产生的谐振被放大器172放大,并输入到比较器174中,变 换为矩形脉冲信号。比较器174是将来自放大器172的输出信号与规定的 比较电压Vref相比,从而,根据大小来变换为矩形波的电路。 接受来自比较器174的信号的检测控制部分168,在从事先设定的开 始脉冲到指定脉冲数的期间,激活计数器176的SET端子,使计数器176 动作。计数器176在SET端子激活期间,对来自振荡器175的脉冲进行计 数,并将计数结束的值输出到输出部分178中。输出部分178从检测控制 部分168接受用于检测的条件值,并经过RF电路161向控制装置222侧 输出来自计数器176的计数值和该检测条件值。所谓检测条件值,在本实 施例中是在开始脉冲数上加上用于测量的脉冲数后的值,即,与测量结束 脉冲的位置对应的脉冲数(在本实施例中为第5脉冲)。当然,也可以原 样使用开始脉冲和表示测量时间的脉冲数。此外,输出部分178也可以位 于数据分析部分163内。 下面,说明由打印机200的控制装置222与检测存储模块121至126 的数据分析部分163一起进行的、墨盒111的识别处理或存储器存取处理 的概况。图11是设置在打印机200侧的控制装置222与设置在各墨盒111 至116中的检测存储模块121至126,经收发信部分230进行通信的同时 进行的处理概况流程图。打印机200的控制装置222与检测存储模块121 至126的数据分析部分163,经收发信部分230进行通信,同时,执行ID 信息读取处理(第一过程)、作为ID信息以外的读取处理或墨水余量信 息写入处理等的存储器存取处理(第二过程)、以及与传感器模块137的 数据交换(第三过程)等各过程。 在打印机200中,接通电源时、或在电源导通中用户更换了墨盒111 至116中的任何一个时、或执行上次通信处理后经过了规定时间时,执行 读取该墨盒的制造信息、或将墨水余量写入EEPROM166的规定区域中、 或进行读取等处理。这些处理与通常的印刷处理不同,是经收发信部分 230并伴随与检测存储模块121至126的通信的处理。 此时,为了与检测存储模块121至126进行通信,装载墨盒111至 116的载体210,从通常的执行印刷时的位置或右侧非印刷区域离开,移 动到收发信部分230所在的左侧非印刷区域。通过将载体210移动到左侧 非印刷区域,到达收发信部分230附近的检测存储模块,经天线133接受 来自收发信部分230的环形天线233的交流信号。电源部分162从该交流 信号中取出功率,并将稳定化后的电源电压向内部的各控制部分、电路元 件供应。其结果,检测存储模块的各控制部分、电路元件可进行处理。 当开始这种伴随收发信部分230与各检测存储模块121至126间的通 信的处理程序时,首先,由打印机200侧的控制装置222判断是否发生了 电源导通请求(步骤S100)。即,判断是否是喷墨打印机200被接通电 源,而且所述动作是在开始动作之后进行的。在判断为发生了电源导通请 求时(步骤S100:Yes),开始第一过程:即,读取来自检测存储模块 121至126的ID信息的过程(步骤S104以下)。 控制装置222在判断为没有发生电源导通请求时(步骤S100: No),判断为打印机200正在执行通常的印刷处理,接着,判断是否发生 了墨盒111至116的更换时的请求(步骤S102)。墨盒111至116的更换 时的请求,例如,是在打印机200的电源被接通的状态下,通过由用户按 下操作面板245上的墨盒更换按钮247来产生的。此时,打印机200中断 通常的印刷处理模式,对墨盒111至116中的某个进行更换,但更换时的 请求本身在更换墨盒111至116后发生。 控制装置222在判断为发生了墨盒111至116的更换时的请求时(步 骤S102:Yes),开始第一过程:即,读取设于更换后的墨盒中的存储元 件的ID信息的过程(步骤S104)。另一方面,在判断为没有发生墨盒 111至116更换时的请求(步骤S102:No)时,判断为如在接通电源时已 正常读取了各检测存储模块121至126的ID信息,接着,进行判断存取 对象的处理(步骤S150)。在本实施例的墨盒中,存取对象有 EEPROM166和传感器模块137。因此,当判断为指示对存储器进行存取 时(步骤S150:存储器),开始上述第二过程:即,开始与检测存储模块 121至126间的存储器存取处理(步骤S200)。另一方面,在判断为存取 对象是传感器模块137时(步骤S150:传感器),执行从传感器模块137 读取检测结果的第三过程。 下面分别说明第一至第三过程。如上所述,在控制装置222检测到打 印机中的电源导通请求或墨盒更换时的请求时执行第一过程。在第一过程 中,首先读取来自检测存储模块121至126的ID信息(步骤S104),之 后,执行防止冲突处理(步骤S106)。防止冲突处理是,在还没有从各检 测存储模块121至126中分别取得ID信息的情况下,防止从各元件读取 ID信息时发生信号混淆的处理。该防止冲突处理在中途失败时,可再次从 头开始进行防止冲突处理。在使用无线通信的本实施例中,收发信部分 230可能经常与多个检测存储模块(在本实施例中为两个检测存储模块) 进行通信,并且在开始通信的时刻,控制装置222尚还不知道装载在载体 210上的墨盒111至116中安装的检测存储模块121至126的ID信息,因 此,需要进行防止信息混淆的防止冲突处理。防止冲突处理的细节,虽然 在这里不进行说明,但基本上是:从收发信部分230输出部分ID信息, 之后,仅由部分ID信息一致的检测存储模块返回响应,而其它检测存储 模块则进入睡眠模式,从而,确定位于可通信范围内的墨盒的检测存储模 块的ID信息,确立与一致的检测存储模块的通信。 防止冲突处理结束后,控制装置222经数据分析部分163,进行从各 检测存储模块121至126中读取ID信息的处理(步骤S108)。在读取ID 信息的处理结束后,有时会立刻结束本通信处理程序,而有时会接着执行 第二过程。 说明开始第二过程的情况。开始第二过程时,控制装置222,认为开 始存储器存取(步骤S200),接着,向各检测存储模块121至126发出激 活模式指令(步骤S202)。激活模式指令是与各种ID信息一起向各检测 存储模块121至126发出的指令,各检测存储模块121至126的数据分析 部分163,对照接收到的ID信息,并只在与自己的ID信息一致的情况 下,向控制装置222发送存取准备结束的响应信号ACK。 控制装置222一旦从检测存储模块121至126得到对激活模式指令的 响应信号ACK,则执行对各检测存储模块121至126进行的存储器存取处 理(步骤S204)。该存储器存取处理是向EEPROM166写入数据或从 EEPROM166读出数据的处理。不管何种情况,EEPROM控制部分165侧 都根据由控制装置222指定的存储器地址来进行存取。EEPROM控制部分 165根据该地址和是读还是写的指示,对EEPROM166的相应地址进行读 写。当完成了对EEPROM166的存储器存取时,EEPROM控制部分165经 数据分析部分163向控制装置222发送表示存取结束的响应信号ACK和 进行存取的地址。到此,结束第二过程,从而完成对各检测存储模块121 至126的墨水余量信息的写入等。 接着,说明第三过程。在第三过程中,开始向传感器模块137进行存 取(步骤S300),与存储器存取的情况一样,首先发出激活模式指令 AMC(步骤S302)。在接受激活模式指令的墨盒111至116中,与伴随 激活模式指令的ID信息一致的墨盒返回响应信号AC,并过渡到接受之后 处理的状态。该状态如图12的时序图所示。图12最上段的DAT表示控 制装置222侧与检测存储模块121侧的数据交换。而激活模式ACM则表 示如果它向高电平翻转,则该检测存储模块121变为激活模式。 输出激活模式指令,若有检测存储模块被激活,则控制装置222接着 向该墨盒发送检测条件DN的指定(步S304)。若指定检测条件DN的 数据被接受,并有响应信号ACK返回,则控制装置222接着输出检测指 示DC(步骤S306)。当然,检测指示DC也可包含在检测条件的指定 中。 若进行检测指示DC,则如图8所示,数据分析部分163向计数器 176输出清零信号CLR,将计数器176复位为0值。接着,数据分析部分 163向驱动控制部分170输出驱动指示DRIV。驱动控制部分170接受该驱 动指示DRIV后,驱动晶体管Tr1、Tr2。在本实施例中,如图13所示, 驱动指示DRIV是执行两次如下循环的信号:即,使用于充电的晶体管 Tr1变为导通状态后,向压电元件153施加电压,并在规定时间后关断该 晶体管Tr1,使用于放电的晶体管Tr2成导通状态,在规定时间后关断该 晶体管Tr2。施加在压电元件153上的电压是由电源部分162提供的电 压,其充电斜率由电阻器R1控制。另外,存储在压电元件153中的电荷 经晶体管Tr2放电,其放电斜率由电阻R2控制。设定晶体管Tr1、Tr2的 导通、关断间隔,使在压电元件153中产生的振动频率与传感器模块137 内的谐振室151的谐振频率接近。 进行驱动控制部分170的充电和放电的结果,压电元件153在谐振室 151的谐振频率下振动,从而,在压电元件153的电极中产生由该振动引 起的电压。该振动的谐振频率主要由谐振室151的特性决定。谐振室151 的特性,在这里是谐振室151内的墨水充满程度。在本实施例中,谐振室 151内充满墨水时,谐振频率约为90KHz,谐振室151内的墨水随着印刷 被消耗掉而变空时,约为110KHz。当然,这种谐振频率随谐振室151的 大小和内壁特性(防水性等)变化。因此,对每种类型的墨盒进行测定即 可。然而,向墨盒中填充墨水前(谐振室151内为空)的谐振频率与已填 充的墨水被消耗掉而使谐振室151变空时的谐振频率是不同的。这是因为 即使墨水被消耗掉,但在谐振室151内表面上还残留着附着的墨水。因 此,在根据压电元件153的振动频率检测谐振室151内的墨水余量状态 中,检测条件受到相当大的约束。 如上所述,压电元件153以施加电压引起的强制振动为基础,以随谐 振室151的谐振频率的频率振动。由放大器172放大该振动,并输入到比 较器174中,与比较电压Vref进行比较。其结果,比较器174输出与压电 元件153相同振动数的矩形波信号COMP(参照图12)。检测控制部分 168输入该矩形波信号COMP,并根据该信号和事先接受指定的检测条件 (开始脉冲和用于测量的脉冲数),生成设置信号SET,该设置信号SET 指定计数器176动作的时间。在图12所示实例中,因为开始脉冲为第一 脉冲,进行测量的时间为4个脉冲,所以,检测时间SET从第一个脉冲的 上升沿开始到第5个脉冲的上升沿为止,即,相当于矩形波信号COMP为 4个脉冲的时间。 在输出该信号SET期间,计数器176利用从振荡器175输出的高频脉 冲,对其进行计数。谐振频率不同时,4个脉冲的时间也不同,因此,在 检测到结束脉冲后由检测控制部分168输出的设置信号SET翻转之前,由 计数器176加起来的计数值CNT随谐振频率的不同而不同。该计数值 CNT经输出部分178被输出到打印机200的控制装置222中。此时,输出 部分178,不仅将计数值CNT,而且还将对应于检测条件的数据输出到控 制装置222侧。在本实施例中,输出结束脉冲的序号(这时为第5脉 冲)。当然,也可以输出所指定的检测条件本身,即开始脉冲的序号(这 里为第一脉冲)和用于测定的脉冲数(这里为4个脉冲)。 控制装置222,接受作为检测结果的计数值CNT和检测条件(开始脉 冲的序号和测定脉冲数),并根据计数值CNT判断墨水余量。实际上是 进行谐振室151中是否存在墨水的判断。如果计数值CNT大于预定的判 断值,则判断为有墨水,如果小于判断值,则判断为无墨水。其结果,打 印机200的控制装置222,通过利用软件对从印刷头211至216喷出的墨 滴数进行计数来管理墨水消耗量,但是,也可以利用该管理值和从墨盒 111至116内的检测存储模块121至126得到的、谐振室151内有无墨水 的信息,来正确管理墨盒111至116内的墨水的当前量。 通过对墨水喷出量进行计数来管理墨水余量时,从印刷头211至216 一次喷出的墨水量因加工时产生的其喷嘴直径的差异、墨水粘度的差异、 以及使用时的墨水温度等,使墨水余量的计算值逐渐偏离实际余量。设置 检测存储模块121至126,使得在墨盒111至116中大约消耗了1/2的墨水 时,谐振室151内的墨水变空。因此,关于来自检测存储模块121至126 的有无墨水的判断,检测从有墨水切换为无墨水的时刻,并在该时刻,如 果对通过软件计数的墨水消耗量进行校正,则能够正确管理墨水消耗量。 校正可以通过只利用来自检测存储模块121至126的检测结果,将墨水消 耗量复位到1/2来进行,或者,也可以通过对此前的软件的计数程度进行 补偿的方法来进行。其结果,能够正确算出墨盒111至116中的墨水用尽 (ink end)(墨盒内的墨水完全没有的时刻)。从而,不会有在根据墨水 用尽指示更换的墨盒内还剩有一定量的未使用的墨水,造成资源浪费的情 况。另外,在墨水用尽的检测前墨盒内已无墨水,从而导致所谓的空打, 使印刷头211至216损坏的情况也较难发生。 在本实施例的打印机200中,从检测存储模块121至126不仅将作为 检测结果的计数值CNT、而且还将与检测条件相关的值(结束脉冲数)返 回给控制装置222,因此,控制装置222可以校验在由自己指定的检测条 件下是否正确地进行了检测。当判断为没有在由控制装置222指定的检测 条件下进行检测时,因为作为检测结果的计数值CNT不可信,所以不进 行根据该值的有无墨水的判断,以及根据该判断的墨水消耗量的校正等。 或者,即使在进行的情况下,只进行有限的利用,或可以向用户发出警告 后,进行校正。当然,检测条件不一致时,也可以将其视为墨盒内的检测 存储模块的故障,从而与更换墨盒的警告一起向用户发送。 通过图14的流程来说明控制装置222校验在由自己指定的检测条件 下是否正确地进行了检测的处理。控制装置222向墨盒111至116输出在 检测存储模块121至126中有无墨水的检测条件D1和检测指示D2后(步 骤S400),等待来自墨盒111至116侧的检测结果的响应(步骤 S410)。若有响应,则从墨盒的检测存储模块121至126经无线通信读入 检测结果(计数值CNT)和对应于检测条件的数据DT(步骤S420)。 接着,进行对读取的数据DT与指示的检测条件D1进行对照的处理 (步骤S430),若两者一致,则视为检测结果有效(步骤S440),从而 进行将检测结果反映到软件计数器的墨水余量运算中的处理(步骤 S450)。具体地说,将作为使用传感器模块137进行的测量结果的计数值 CNT与规定值进行比较(步骤S451),并且,若计数值CNT小,则设定 标记Fn为1,若计数值CNT大,则设定标记Fn为0(步骤S452、 454)。然后,仅在计数值CNT小于规定值的情况下,进行上次设定的标 记Fn-1与这次设定的标记Fn是否一致的判断(步S455),当不一致 时,因为是标记从值0刚刚变到值1,所以,判断为是墨盒111中的墨水 余量成为约1/2的时刻,并用于在控制装置222中进行的墨水余量的运算 中。即,利用上述检测结果,将由软件管理的墨水余量IRQ设置为1/2 (步骤S458)。 从而,即使在软件的墨水余量的运算中存在误差,也可以利用使用传 感器模块137的墨水余量检测结果,对其进行修正。当然,也可以参考使 用传感器的墨水余量检测结果,对软件的墨水余量运算式的补偿系数等进 行微调整。 另一方面,当读取的数据DT与指示的检测条件D1不对应时(步骤 S430),判断为不能将检测结果视为有效(步骤S460),从而,仅由软件 计数器来管理之后的墨水余量(步骤S470)。另外,可能在墨盒111至 116的检测存储模块121至126中发生了一些故障,因此,也可以向用户 发出[墨盒中有可能发生了故障]等警告。警告,既可以通过使在打印机 200中设置的操作面板245上的LED248闪烁来进行,也可以装载液晶显 示器等并在其中显示。或者,也可以利用声音合成等,从扬声器通过声音 来进行警告。另外,如果打印机200与向其输出印刷数据的计算机是通过 双向接口来连接的,则也可以从打印机200向计算机输出数据,从而在计 算机侧进行上述显示。在以上处理结束后,进入[结束],结束本处理程 序。 在以上说明的实施例中,确认装载在墨盒111至116中的检测存储模 块121至126的动作,同时能够使打印机200中的、与墨盒内的墨水状态 对应的处理(这里为墨水余量的运算处理)不同。当检测存储模块121至 126在正常动作时,可以利用该检测结果,在墨水余量变为1/2的时刻, 校正软件计数器的墨水余量运算值。另一方面,当判断为没有在由控制装 置222指定的检测条件下进行检测时,因为作为检测结果的计数值CNT 不可信,所以不进行根据该值的有无墨水的判断,以及根据该判断的墨水 消耗量的校正等。或者,即使在进行的情况下,只进行有限的利用,或可 以向用户发出警告后,进行校正。当然,检测条件不一致时,也可以将其 视为墨盒内的检测存储模块的故障,从而与更换墨盒的警告一起向用户发 送。 以上,说明了设置于墨盒111至116中的检测存储模块121至126、 和收发信部分的第一过程通信处理至第三过程,以及在判断出检测存储模 块121至126中的检测结果有效性后,由控制装置222进行的处理。控制 装置222与各检测存储模块121至126进行通信的同时执行这些处理。这 种通信处理,从左端的检测存储模块121向右端的检测存储模块126每次 只与一个依次进行。此时,载体210依次每移动1个墨盒宽度后停止。并 且在停止时,与各墨盒的检测存储模块进行通信处理。当然,如本实施例 的收发信部分230那样,其宽度为大致可以与两个墨盒正对的大小时,如 果每次移动两个墨盒的距离,从而共计移动、停止3次,并在每个位置上 与两个检测存储模块进行通信处理的话,则能够使载体210的移动、定位 动作很少,因此比较好。此时,因为控制装置222进行防止冲突处理,所 以不会混淆与多个墨盒的信息交换。 以上说明了本发明的实施方式和实施例,但是本发明不局限于这些实 施方式和实施例,在不脱离本发明宗旨的范围内,可以以各种方式实施。 例如,本实施例的检测存储模块121不仅适用于喷墨打印机的墨盒中,而 且还可以适用于调色剂墨盒等中。另外,检测存储模块121也可以设置在 墨盒的底面或上面。当设在上面时,收发信部分230的设置自由度会变 大,从而能够简化整体结构。当然,当将检测存储模块121设置在墨盒 111上面时,如果将其设于墨水容纳室的隔壁,则可自由设定检测有无墨 水的墨水余量,如墨水用尽边缘、墨水消耗量约为1/2等。 另外,在上述实施例中,在墨水消耗量大致为1/2时进行墨水有无的 检测,但也可以在墨水用尽的边缘进行,或还可以在墨水消耗量更少的时 刻(墨水余量多的时刻)进行。另外,在本实施例中由于使用压电元件 153,因此,作为与它的开始脉冲和结束脉冲、或相当于检测时间的脉冲 数等相关的条件来设定从外部指定的检测条件,但是,也可以作为进行检 测的时间(时刻或间隔、接通电源的时刻等)、检测次数等各种条件来设 定从外部指定的检测条件。并且,作为墨盒侧对这些条件的响应数据,可 以直接使用部分条件,也可以使用预定的对应代码等。当然,不输出对应 于检测条件的数据也无妨。 在上述实施例中,通过硬件逻辑来实现墨水有无的检测,但也可以使 用CPU通过软件来实现同样的处理。此时,可以取代向控制装置222侧发 送由计数器176计数的值的结构,采用在检测存储模块121侧进行有无墨 水的判断,并向控制装置222侧只发送有无墨水的判断结果的结构。 |